本文選題：語言清晰度 + 分析評價(jià)��； 參考：《吉林大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：車內(nèi)噪聲是影響乘車人舒適性、聽覺、語言清晰度以及對車內(nèi)外各種聲音訊號識別能力的重要因素。車內(nèi)噪聲水平已經(jīng)成為汽車乘坐舒適性的重要性能指標(biāo)之一，它的優(yōu)劣直接影響汽車產(chǎn)品的競爭力和消費(fèi)者的購車取向�，F(xiàn)有汽車噪聲法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)中，，多采用A計(jì)權(quán)聲壓級作為汽車噪聲水平的評價(jià)指標(biāo)，其強(qiáng)制規(guī)定了汽車噪聲允許達(dá)到的聲壓級限值，但是未深入考慮車內(nèi)噪聲特性。隨著汽車工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對汽車噪聲水平和品質(zhì)有了更高的要求，單一A計(jì)權(quán)聲壓級指標(biāo)已經(jīng)無法滿足，車內(nèi)噪聲品質(zhì)評價(jià)迅速發(fā)展起來，它指出了人對噪聲的感受由人生理和心理共同影響，反映了噪聲受眾對噪聲的主觀感覺與評判。結(jié)合本課題組承擔(dān)的國家自然基金項(xiàng)目《車內(nèi)噪聲品質(zhì)分析評價(jià)及其自適應(yīng)主動(dòng)控制方法研究》（項(xiàng)目編號：50975119），開展了汽車噪聲品質(zhì)的分析評價(jià)，以及自適應(yīng)主動(dòng)控制方法和技術(shù)的研究。 首先，針對不同車型在典型工況下的車內(nèi)噪聲，進(jìn)行語言清晰度測試試驗(yàn)，研究用聲學(xué)客觀評價(jià)參量對車內(nèi)語言清晰度進(jìn)行建模，建立與試驗(yàn)結(jié)果相一致的車內(nèi)語言清晰度客觀評價(jià)模型。具體通過組織聽音人對車內(nèi)噪聲環(huán)境背景下的語言清晰度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室主觀聽音評價(jià)，得到車內(nèi)噪聲環(huán)境下語言清晰度測試試驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)計(jì)算了車內(nèi)噪聲樣本的聲學(xué)客觀評價(jià)參量，包括有語言清晰度指數(shù)、響度、尖銳度、粗糙度、兩種不同計(jì)權(quán)聲壓級、PSIL、SIL、SIL(3)。采用回歸分析方法，建立了與語言清晰度測試試驗(yàn)結(jié)果相一致的，以聲學(xué)客觀評價(jià)參量為變量的車內(nèi)語言清晰度客觀評價(jià)模型。對比分析了建立的多元線性回歸和二次多項(xiàng)式車內(nèi)語言清晰度模型之間的優(yōu)劣，并進(jìn)行了模型檢驗(yàn)，最終驗(yàn)證了與語言清晰度指數(shù)相關(guān)的二次多項(xiàng)式車內(nèi)語言清晰度客觀評價(jià)模型，具有好的擬合優(yōu)度和數(shù)據(jù)檢驗(yàn)顯著水平。 其次，在分析車內(nèi)噪聲特性基礎(chǔ)上，對車內(nèi)噪聲按照ERB進(jìn)行了特征頻帶劃分，利用參數(shù)化濾波技術(shù)對不同特征頻帶噪聲聲壓級進(jìn)行處理，得到了用于聲學(xué)客觀評價(jià)參量特征頻帶靈敏度分析的噪聲樣本，并計(jì)算了噪聲樣本的各聲學(xué)客觀評價(jià)參量，分析確定了不同特征頻帶噪聲聲壓級的變化對聲學(xué)客觀評價(jià)參量的靈敏度，特別分析了車內(nèi)語言清晰度特征頻帶靈敏度。語言清晰度指數(shù)敏感頻帶集中在特征頻帶5及其附近特征頻帶，其特征頻帶靈敏度相對變化率曲線呈“漏斗”狀。優(yōu)先改變這些特征頻帶噪聲聲壓級可顯著調(diào)節(jié)語言清晰度指數(shù)的數(shù)值大小與車內(nèi)語言清晰度狀況。心理聲學(xué)客觀評價(jià)參量響度、尖銳度、粗糙度、A計(jì)權(quán)聲壓級的敏感頻帶集中在前5個(gè)特征頻帶，前5個(gè)特征頻帶車內(nèi)噪聲聲壓級變化對上述車內(nèi)噪聲心理聲學(xué)客觀評價(jià)參量影響顯著。 為尋求車內(nèi)語言清晰度主動(dòng)控制最優(yōu)目標(biāo)，進(jìn)一步分析了車內(nèi)噪聲中低頻特征頻帶成分特性。設(shè)計(jì)了6個(gè)特征頻帶5種試驗(yàn)水平的試驗(yàn)，并提出了以語言清晰度指數(shù)和聲音品質(zhì)客觀評價(jià)模型得分作為試驗(yàn)指標(biāo)考察車內(nèi)語言清晰度優(yōu)化問題。對60km/h、100km/h、120km/h勻速行駛時(shí)車內(nèi)噪聲樣本進(jìn)行正交試驗(yàn)，運(yùn)用極差分析方法，計(jì)算得到了語言清晰度指數(shù)和聲音品質(zhì)客觀評價(jià)模型得分的各特征頻帶優(yōu)水平和最優(yōu)組合。依據(jù)試驗(yàn)指標(biāo)各特征頻帶的最優(yōu)組合，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了最優(yōu)組合控制在改善車內(nèi)語言清晰度和聲音品質(zhì)方面的能力。 然后，提出了以FSLLMS為核心的ANE主動(dòng)控制算法，該算法以ERB進(jìn)行特征頻帶劃分，能實(shí)現(xiàn)選擇性抵消或補(bǔ)充不同特征頻帶噪聲聲壓級。在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下構(gòu)建了以該算法為核心的車內(nèi)語言清晰度自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)模型。針對100km/h勻速行駛時(shí)車內(nèi)噪聲，利用車內(nèi)語言清晰度主動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)車內(nèi)語言清晰度和聲音品質(zhì)的主動(dòng)控制仿真。改進(jìn)車內(nèi)語言清晰度，使車內(nèi)語言清晰度客觀評價(jià)模型達(dá)到最優(yōu)的主動(dòng)控制，能有效降低噪聲聲壓級，語言清晰度指數(shù)提高了14.3%；改進(jìn)車內(nèi)聲音品質(zhì)，使聲音品質(zhì)客觀評價(jià)模型得分達(dá)到最優(yōu)的主動(dòng)控制，優(yōu)化了聲音品質(zhì)的綜合表現(xiàn)，優(yōu)化率達(dá)到8.93%。 最后，設(shè)計(jì)開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車內(nèi)語言清晰度自適應(yīng)主動(dòng)控制器，編寫了相應(yīng)的控制程序，構(gòu)建了車內(nèi)語言清晰度自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)。進(jìn)行了60km/h、100km/h、120km/h三種工況下的車內(nèi)噪聲實(shí)車控制試驗(yàn)，分析了控制前后車內(nèi)語言清晰度和聲音品質(zhì)的變化情況。改進(jìn)車內(nèi)語言清晰度，使車內(nèi)語言清晰度客觀評價(jià)模型達(dá)到最優(yōu)的主動(dòng)控制，能有效地降低車內(nèi)噪聲的聲壓級和響度，提高車內(nèi)語言清晰度，響度最大降低量達(dá)到7.14sone，語言清晰度指數(shù)最大提高了17.05%；改進(jìn)車內(nèi)聲音品質(zhì)，使聲音品質(zhì)客觀評價(jià)模型得分達(dá)到最優(yōu)的主動(dòng)控制，能夠改善車內(nèi)聲音品質(zhì)，其最大改進(jìn)率達(dá)到14.48%，同時(shí)車內(nèi)語言清晰度指數(shù)也有所提高，最大改進(jìn)率達(dá)到14.96%。該試驗(yàn)結(jié)果令人滿意，證明了提出的主動(dòng)控制算法能有效實(shí)現(xiàn)車內(nèi)聲音品質(zhì)的改善。
[Abstract]:The vehicle interior noise is an important factor that affects the comfort , hearing , speech intelligibility and the recognition ability of various sound signals inside and outside the car . The noise level in the car has become one of the important performance indexes of car ride comfort .

Firstly , the speech intelligibility test is carried out for vehicle interior noise under typical working conditions for different vehicle models . The objective evaluation model of speech intelligibility in the vehicle is established by using the acoustic objective evaluation parameter to model the speech intelligibility in the vehicle . The objective evaluation model of the speech intelligibility in the vehicle is established by using the regression analysis method .

Secondly , on the basis of analyzing the noise characteristics of the vehicle , the characteristics band division of the noise in the vehicle is carried out according to the ERB , and the noise samples are processed by using the parametric filtering technology . The sensitivity of the noise sound pressure level in the vehicle is analyzed . The sensitivity of the noise sound pressure level in the vehicle is analyzed . The sensitivity of the noise sound pressure level in the vehicle is analyzed . The sensitivity band of the characteristic frequency band is concentrated in the characteristic frequency band 5 and the characteristic frequency band of the vehicle . The sensitivity frequency band of the acoustic pressure level of the characteristic frequency band is concentrated in the first five characteristic frequency bands .

In order to find out the optimal target for the active control of speech intelligibility in vehicles , the characteristics of low frequency characteristic frequency band components in vehicle interior noise are further analyzed . Six characteristic frequency bands of five kinds of test levels are designed , and the optimal combination of each characteristic frequency band in vehicle interior noise is obtained by using the language definition index and the objective evaluation model score of sound quality . Based on the optimal combination of the characteristic frequency bands of the test indexes , the paper proves that the optimal combination control has the capability of improving the speech intelligibility and sound quality in the vehicle .

In this paper , an active control algorithm based on FSLLMS is proposed . The algorithm uses ERB to divide the characteristic frequency band , which can realize the selective cancellation or supplement different characteristic band noise sound pressure level . In the simulation environment of Matlab / Simulink , the active control simulation of the speech intelligibility and sound quality in the vehicle is improved . The speech intelligibility in the vehicle is improved , the objective evaluation model of the speech intelligibility in the vehicle is optimized to achieve the optimal active control , the noise sound pressure level can be effectively reduced , and the speech intelligibility index is improved by 14.3 % ;
improve that sound quality in the vehicle , make the objective evaluation model score of the sound quality reach the optimal active control , optimize the comprehensive performance of the sound quality , and the optimization rate reaches 8.93 % .

In the end , the vehicle interior language definition adaptive active controller with independent intellectual property is designed , the corresponding control program is written , and the vehicle interior speech intelligibility adaptive active control system is constructed . The vehicle interior noise real vehicle control test is carried out under the condition of 60km / h , 100km / h and 120km / h .
improve that sound quality in the vehicle , make the objective evaluation model score of the sound quality achieve the optimal active control , can improve the sound quality in the vehicle , the maximum improvement rate is 14.48 % , the language clarity index of the vehicle is improved , the maximum improvement rate reaches 14.96 % , the result of the test is satisfactory , and the proposed active control algorithm can effectively realize the improvement of sound quality in the vehicle .
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U467.493;U461.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1948375